CN114174644A - 车辆排气系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆排气系统(100)包括管状部件(202，1302，1702)，该管状部件具有内表面(204，1304)和外表面(206，1306)，使得内表面(204，1304)限定初级排气流动路径(B1)。管状部件(202，1302，1702)沿着中心轴线(E‑E'，X‑X')从入口端(208)延伸到出口端(210)。管状部件(202，1302，1702)包括至少一个脊(1308，1708)，该至少一个脊至少部分地沿着管状部件(202，1302，1702)的圆周延伸。该至少一个脊(1308，1708)包括：第一部分(1310，1710)，该第一部分从管状部件(202，1302，1702)向内成角度地延伸；以及第二部分(1312，1712)，该第二部分设置在第一部分(1310，1710)的下游。第二部分(1312，1712)从管状部件(202，1302，1702)向内成角度地延伸。在一些情况中，第二部分(1312，1712)限定多个开口(1314，1714)，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。在一些情况中，管状部件(202，1302，1702)限定设置在该至少一个脊(1708)的下游的多个管开口(1715)。

Description

车辆排气系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月23日提交的美国专利申请16/519,408的优先权和权益，该专利申请特此通过援引以其全文并入本文。
技术领域
本披露涉及一种车辆排气系统。更具体地，本披露涉及对车辆排气系统产生的声音进行阻尼。
背景技术
车辆排气系统将由内燃发动机产生的排气引导到外部环境。排气系统可以包括各种部件，比如管、转化器、催化器、过滤器等。在排气系统操作期间，由于共振频率，部件可能产生不期望的噪声。在各种应用中采用了不同的方法来解决这个问题。
例如，比如消声器、共振器、阀等部件已经结合到排气系统中，以衰减由发动机或排气系统产生的某些共振频率。然而，这种附加的部件是昂贵的，并且增加了排气系统的重量。而且，向排气系统中添加新的部件可能引入新的不期望的噪声产生源。
声音衰减方法是一种驻波管理(SWM)技术。SWM包括设置在排气管上的开口。开口为声音离开排气管提供了次级排气泄漏路径，并且使通过该开口的排气泄漏最小化。SWM利用一系列孔以允许声波离开排气管，同时限制排气的泄漏。在一些情况下，这些孔可以用微穿孔材料盖住。为了实现期望的噪声衰减，这些孔的尺寸必须相对较大。
然而，微穿孔材料非常薄，并且在结构上不如排气管的实心管壁坚固。这样，在微穿孔材料中产生孔可能会对微穿孔材料的耐久性产生不利影响。附加地，如果在排气管中切出相对较大的孔并且用微穿孔材料盖住，则排气管的耐久性可能也会受到不利影响。另一个问题是可能出现在微穿孔材料表面的切向流。当排气流过微穿孔材料的表面时，该微穿孔材料的声学特性可能改变。这通常可能会降低声波传播穿过微穿孔的能力，从而可能限制阻尼效果。
发明内容
在本披露的一方面，提供一种车辆排气系统。该车辆排气系统包括管状部件，该管状部件具有内表面和外表面，使得该内表面限定初级排气流动路径。管状部件沿着中心轴线从入口端延伸到出口端。管状部件包括相对于该管状部件的中心轴线彼此间隔开的多个脊。每个脊至少部分地沿着管状部件的圆周延伸。每个脊包括：第一部分，该第一部分从管状部件向内成角度地延伸；以及第二部分，该第二部分设置在该第一部分的下游。第二部分从管状部件向内成角度地延伸。第二部分限定多个开口，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。
在本披露的另一方面，提供了一种车辆排气系统。该车辆排气系统包括：一个或多个排气部件，该一个或多个排气部件与发动机流体地联接；以及管状部件，该管状部件设置成与该一个或多个排气部件处于流体连通。管状部件具有内表面和外表面，使得该内表面限定初级排气流动路径。管状部件沿着中心轴线从入口端延伸到出口端。管状部件包括相对于该管状部件的中心轴线彼此间隔开的多个脊。每个脊至少部分地沿着管状部件的圆周延伸。每个脊包括：第一部分，该第一部分从管状部件向内成角度地延伸；以及第二部分，该第二部分设置成与该第一部分相邻并且设置在该第一部分的下游。第二部分从管状部件向内成角度地延伸。第二部分限定多个开口，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。
在本披露的又另一方面，提供了一种车辆排气系统。该车辆排气系统包括管状部件，该管状部件具有内表面和外表面，使得该内表面限定初级排气流动路径。管状部件沿着中心轴线从入口端延伸到出口端。管状部件包括至少一个脊，该至少一个脊至少部分地沿着管状部件的圆周延伸。该至少一个脊包括：第一部分，该第一部分从管状部件向内成角度地延伸；以及第二部分，该第二部分设置在该第一部分的下游。第二部分从管状部件向内成角度地延伸。管状部件进一步限定多个管开口，该多个管开口延伸穿过该管状部件并且设置在至少一个脊的下游。
从以下提供的详细描述中，本发明的进一步适用领域将变得清楚。应当理解，这些详细描述和具体示例虽然表明了本发明的优选实施例，但是仅出于说明的目的而不旨在限制本发明的范围。
附图说明
图1是根据本披露的一方面的车辆排气系统的示意性表示；
图2是根据本披露的一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的立体图；
图3是根据本披露的一方面的用于图2的管状部件的贴片的正视图；
图4A是根据本披露的一方面的图3的贴片沿着截面A-A'的截面图；
图4B是根据本披露的一方面的图3的贴片沿着截面B-B'的截面图；
图5是根据本披露的一方面的图3的贴片的分解视图；
图6A是根据本披露的另一方面的用于图2的管状部件的另一贴片的正视图；
图6B是根据本披露的另一方面的图6A的贴片的分解视图；
图7是根据本披露的另一方面的用于图2的管状部件的另一贴片的正视图；
图8A是根据本披露的一方面的图7的贴片沿着截面C-C'的截面图；
图8B是根据本披露的一方面的图7的贴片沿着截面D-D'的截面图；
图9是根据本披露的另一方面的图7的贴片的分解视图；
图10是根据本披露的另一方面的用于图2的管状部件的另一贴片的正视图；
图11是根据本披露的另一方面的图10的贴片的分解视图；
图12A是根据本发明的车辆排气系统的示意性截面侧视图；
图12B是根据本发明的图12A的车辆排气系统的示意性俯视图；
图13是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的一部分的示意性截面侧视图；
图14是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的立体图；
图15是根据本披露的一方面的图14的管状部件的一部分的示意性截面侧视图；
图16是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的立体图；
图17是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的一部分的示意性截面侧视图；
图18是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的一部分的示意性截面侧视图；
图19是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的立体图；
图20是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的立体图；以及
图21是根据本披露的另一方面的图1的车辆排气系统的管状部件的立体图。
具体实施方式
以下对该或这些优选实施例的说明在本质上仅是示例性的而决非旨在限制本发明、其应用、或用途。现在参考附图，其中相同的附图标记在若干视图中表示相同或相应的部件，在图1中示出。参考图1，展示了车辆排气系统100的示意性表示。车辆排气系统100在下文中将可互换地称为“系统100”。系统100流体地联接到发动机102。发动机102可以是由燃料(比如柴油、汽油、天然气和/或它们的组合)供以动力的任何内燃发动机。相应地，系统100接收由发动机102产生的排气。
系统100包括流体地联接到发动机102的多个下游排气部件104。排气部件104可以包括多个系统/部件(未示出)，比如柴油机氧化催化器(DOC)、柴油机排气流体(DEF)单元、选择性催化还原(SCR)单元、颗粒过滤器、排气管、主动阀、被动阀等。排气部件104可以基于应用要求和/或可用包装空间以各种不同的构型和组合安装。排气部件104适于接收来自发动机102的排气，并且经由尾管106将排气引导到外部大气。排气部件104适于减少排放和控制噪声。
系统100还包括排气构件108。在一些实施例中，排气构件108可以是排气管的一部分。排气构件108可以执行噪声衰减。排气构件108设置成与排气部件104和尾管106处于流体连通。在展示的实施例中，排气构件108设置在排气部件104的下游和尾管106的上游。在其他实施例中，基于应用要求，排气构件108可以相对于排气部件104中的每一者和/或尾管106以任何顺序设置。排气构件108适于抑制在发动机102和系统100操作期间产生的共振频率。
参考图2，展示了与系统100相关联的示例性管状部件202的立体图。在展示的实施例中，管状部件202是排气构件108。在其他实施例中，管状部件202可以是排气部件104中的任何一个或多个和/或系统100的任何部分，比如排气管、尾管106等。管状部件202具有限定中心轴线X-X'的基本中空的圆柱形构型。相应地，管状部件202包括内表面204和外表面206。管状部件202还包括入口端208和出口端210。出口端210沿着中心轴线X-X'设置成与入口端208相反且与该入口端间隔开。管状部件202沿着中心轴线X-X'在入口端208与出口端210之间限定沿着内表面204的初级排气流动路径。
管状部件202还包括开口212(图3至图6所示)。在展示的实施例中，管状部件202包括单个开口212。在其他实施例中，基于应用要求，管状部件202可以包括多个开口。开口212延伸穿过内表面204和外表面206中的每一者。在展示的实施例中，开口212具有大致矩形的构型。在其他实施例中，开口212可以具有任何其他构型，比如圆形、三角形、椭圆形等。开口212提供了与初级排气流动路径相关联的次级排气流动路径。
系统100还包括联接到管状部件202的贴片214。更具体地，贴片214被设置成与开口212相邻，以便盖住开口212。参考图3，展示了贴片214的实施例的正视图。基于开口212的构型，贴片214可以具有任何合适的结构构型。
图3进一步示出了第一截面平面A-A'和第二截面平面B-B'。在图4A中示出了贴片214穿过平面A-A'的截面图，在图4B中示出了贴片214穿过平面B-B'的截面图。结合参考图3、图4A和图4B，贴片214包括第一板302。第一板302设置在管状部件202上。第一板302限定至少一个狭槽308。在展示的实施例中，至少一个狭槽308包括单个狭槽308。然而，根据应用要求，第一板302可以包括任何适当数量的狭槽308。在实施例中，开口212的数量等于狭槽308的数量。狭槽308具有第一端304和第二端306。第一端304设置成朝向开口212。第二端306设置成与第一端304相反。狭槽308在第一端304与第二端306之间延伸。狭槽308朝向第一端304与开口212处于流体连通。
贴片214进一步包括第二板310。第二板310设置在第一板302上。第二板310至少部分地包围第一板302。第二板310至少部分地限定至少一个出口开口312。在展示的实施例中，第二板310限定单个出口开口312。然而，根据应用要求，第二板310可以包括任何适当数量的出口开口312。在实施例中，狭槽308的数量等于出口开口312的数量。出口开口312朝向第二端306与狭槽308处于流体连通。
为流过管状部件202的排气限定次级排气流动路径。次级排气流动路径被限定通过开口212、狭槽308和出口开口312。排气通过开口212离开管状部件202，然后从第一端304朝向第二端306流过狭槽308，然后通过出口开口312流出。次级排气流动路径类似于蛇形形状，并且可以被称为蛇形流动路径。
第一板302具有第一厚度T1，第二板310具有第二厚度T2。在实施例中，第二厚度T2大于第一厚度T1。然而，本披露不以任何方式受限于第一板302和第二板310的相对厚度。可以设想第一板302和第二板310的相对厚度的其他组合，并且这些组合完全在本披露的范围内。根据应用要求，第一板302和第二板310可以具有相似或不同的厚度。
图5示出了贴片214的分解视图，其示出了第一板302、第二板310和管状部件202。管状部件202限定开口212。第一板302限定狭槽308，第二板310限定出口开口312。
图6A示出了根据本披露的另一实施例的贴片602的正视图。贴片602包括第一板604和第二板606。图6B示出了设置在管状部件608上的贴片602的分解视图。结合参考图6A和图6B，管状部件608包括至少一个开口。在展示的实施例中，至少一个开口包括第一开口610和第二开口611。进一步地，第一板604包括至少一个狭槽。在展示的实施例中，至少一个狭槽包括第一狭槽612和第二狭槽613。第一狭槽612与第一开口610流体地联接，第二狭槽613与第二开口611流体地联接。
第二板606包括至少一个出口开口。在展示的实施例中，至少一个出口开口包括第一出口开口614和第二出口开口615。第一出口开口614与第一狭槽612流体地联接，第二出口开口615与第二狭槽613联接。第一开口610和第二开口611、第一狭槽612和第二狭槽613、以及第一出口开口614和第二出口开口615一起限定次级排气流动路径。排气流过管状部件608中的第一开口610和第二开口611、流过第一狭槽612和第二狭槽613、以及第一出口开口614和第二出口开口615。
图7示出了第三截面平面C-C'和第四截面平面D-D'。在图8A中示出了贴片714穿过平面C-C'的截面图，在图8B中示出了贴片714穿过平面D-D'的截面图。结合参考图7、图8A和图8B，贴片714包括设置在管状部件702上的第一板716。贴片714进一步包括第二板717。第二板717至少部分地包围第一板716。第一板716至少部分地限定至少一个流动通道718，该至少一个流动通道接收来自至少一个开口712的排气。流动通道718赋予接收的排气至少一种方向变化。在展示的实施例中，流动通道718被描绘成具有U形。第一板716可以进一步包括插入件(未示出)，该插入件设置在第一板716上，以限定流动通道718。流动通道718赋予接收的排气两种方向变化。流动通道718总体上在第一板716的第一端728与第一板716的第二端730之间延伸。
排气在第一方向沿着流动通道718的第一臂720流动，然后改变流动方向以沿着第二臂722流动。由于流动通道718是U形的，因此第一臂720基本上垂直于第二臂722。进一步地，排气再次改变流动方向以沿着第三臂724流动。第三臂724平行于第一臂720，并且垂直于第二臂722。排气沿着第三臂724流动，然后通过出口开口726流出管状部件702外。出口开口726由第二板717限定，使得出口开口726接收来自流动通道718的排气。
应当设想，尽管流动通道718被描绘为U形，但是也可以设想各种其他这样的形状。例如，流动通道718的形状可以选自U形、L形、Z形或V形中的一种或多种。在实施例中，流动通道718可以是螺旋形的。所有这些形状可以赋予排气一种或多种方向变化。流动方向的改变允许声能的释放，还进一步减少排气的泄漏。因此，次级排气流动路径被限定通过管状部件702中的至少一个开口712、第一板716限定的流动通道718以及第二板717限定的出口开口726。在实施例中，由于至少一个方向变化，排气沿上游方向流动。
图9以分解正视图示出了贴片714。管状部件702包括至少一个开口712，排气通过该开口进入流动通道718。第一板716包括流动通道718，该流动通道具有第一臂720和第三臂724。第二板717包括出口开口726。因为流动通道718是U形的，所以该至少一个开口712以及出口开口726均设置成朝向第一板716的第一端728。随着形状的变化，该至少一个开口712以及出口开口726的相对位置可能发生变化。
图10示出了本披露的另一实施例。展示了贴片1002的正视图。在展示的实施例中，贴片1002具有大致矩形的构型。在其他实施例中，贴片1002可以具有任何其他构型。管状部件1004限定至少一个开口。该至少一个开口包括第一开口1006和第二开口1008。
贴片1002包括设置在管状部件1004上的第一板1010。第一板1010限定至少一个流动通道，该至少一个流动通道接收来自该至少一个开口的排气。在展示的实施例中，该至少一个流动通道包括第一流动通道1012和第二流动通道1014。第一流动通道1012与第一开口1006流体地联接，第二流动通道1014与第二开口1008流体地联接。在展示的实施例中，第一流动通道1012和第二流动通道1014被描绘成具有U形。第一板1010可以进一步包括对应插入件(未示出)，这些对应插入件设置在第一板1010上，以限定第一流动通道1012和第二流动通道1014。第一流动通道1012和第二流动通道1014赋予接收的排气两种方向变化。贴片1002进一步包括第二板1011。
图11描绘了图10的贴片1002的分解正视图。结合参考图10和图11，管状部件1004限定第一开口1006和第二开口1008，该第一开口和该第二开口分别向第一流动通道1012和第二流动通道1014供给排气。第二板1011限定第一出口开口1016和第二出口开口1018，使得第一出口开口1016接收来自第一流动通道1012的排气，第二出口开口1018接收来自第二流动通道1014的排气。排气从第一开口1006流出，然后流过第一流动通道1012，并且通过第一出口开口1016离开。类似地，排气从第二开口1008流出，然后流过第二流动通道1014，并且通过第二出口开口1018离开。
图12A示出了本披露的另一实施例。展示了系统100的管状部件1202。在展示的实施例中，管状部件1202是排气构件108。在其他实施例中，管状部件1202可以是排气部件104中的任何一个或多个和/或系统100的任何部分，比如排气管、尾管106等。管状部件1202具有限定中心轴线Y-Y'的基本中空的圆柱形构型。相应地，管状部件1202包括内表面1204和外表面1206。管状部件1202还包括入口端1208和出口端1210。出口端1210沿着中心轴线Y-Y'设置成与入口端1208相反并且与该入口端间隔开。管状部件1202沿着中心轴线Y-Y'在入口端1208与出口端1210之间限定沿着内表面1204的初级排气流动路径。
管状部件1202限定至少一个开口1212。在展示的实施例中，管状部件1202限定单个开口1212。然而，根据应用要求，该至少一个开口1212可以包括任何数量的开口1212，并且本披露不以任何方式受限于开口1212的数量。
至少一个凸片部分1214联接到开口1212。在实施例中，该至少一个凸片部分1214是管状部件1202的组成部分。在展示的实施例中，该至少一个突出部1214包括单个凸片部分1214。然而，根据应用要求，该至少一个凸片部分1214可以包括多个凸片部分1214。凸片部分1214以与中心轴线Y-Y'成角度的取向联接到管状部件1202。凸片部分1214具有第一端1216和第二端1218。凸片部分1214在第一端1216处联接到管状部件1202。凸片部分1214的第二端1218从管状部件1202向外成角度地延伸。在实施例中，凸片部分1214沿上游方向延伸。在实施例中，该至少一个凸片部分1214赋予排气方向变化，使得排气由于该至少一个方向变化而沿上游方向流动。该系统进一步包括盖住开口1212的贴片1220。贴片1220包括设置在管状部件1202上的板1222。板1222具有第一端1224和第二端1226。板1222的第一端1224设置成朝向开口1212。板1222限定朝向第二端1226的至少一个出口开口1228。在展示的实施例中，板1222限定单个出口开口1228。
图12B示出了没有板1222的管状部件1202的俯视图。应当理解，为了清楚起见，没有示出板1222，板1222是贴片1220的设计的组成部分。凸片部分1214在凸片部分1214的第二端1218处限定至少一个切口部分1230。在展示的实施例中，凸片部分1214包括多个切口部分1230，使得切口部分1230对排气的流动提供限制。次级排气流动路径被限定通过管状部件1202中的开口1212、凸片部分1214中的切口部分1230和板1222中的出口开口1228。排气从管状部件1202沿着凸片部分1214流过开口1212。排气然后流过多个切口部分1230，并且流过出口开口1228。
图13展示了根据本披露的另一实施例的管状部件1302的一部分的截面图。管状部件1302包括内表面1304和外表面1306，使得内表面1304限定初级排气流动路径，如箭头B1所指示。管状部件1302设置成与车辆排气系统100(图1所示)的该一个或多个排气部件104处于流体连通。该一个或多个排气部件104流体地联接到发动机102。在一些实施例中，管状部件1302是车辆排气系统100的排气构件108。
管状部件1302沿着中心轴线E-E'从入口端延伸到出口端。为了清楚起见，入口端和出口端未在图13中示出。管状部件1302包括相对于管状部件1302的中心轴线E-E'彼此间隔开的多个脊1308。在展示的实施例中，管状部件1302包括两个脊1308。然而，根据应用要求，管状部件1302可以包括多于两个脊1308。两个脊1308隔开距离D1。距离D1可以根据应用要求而变化。在示例中，距离D1可以在从25毫米(mm)至50mm的范围内，但不限于此。
每个脊1308至少部分地沿着管状部件1302的圆周延伸。例如，每个脊1308的角度范围可以在120度至360度的范围内。每个脊1308包括第一部分1310，该第一部分从管状部件1302向内成角度地延伸。具体地，第一部分1310从管状部件1302的直圆柱形部分以角度A1向内延伸。每个脊1308进一步包括第二部分1312，该第二部分设置在第一部分1310的下游。第二部分1312从管状部件1302向内成角度地延伸。具体地，第二部分1312从管状部件1302的直圆柱形部分以角度A2向内延伸。在一些实施例中，角度A1基本上等于角度A2。在其他实施例中，角度A1不同于角度A2。角度A1、A2中的每一个可以在100度至170度的范围内，但不限于此。
在展示的实施例中，第一部分1310和第二部分1312中的每一者沿着中心轴线E-E'是直的。进一步地，第二部分1312与第一部分1310相邻。换句话说，第二部分1312直接连接到第一部分1310。在其他实施例中，中间部分(未示出)可以设置在第一部分1310与第二部分1312之间。进一步地，第一部分1310与第二部分1312之间的接口可以是倒圆的。第一部分1310与第二部分1312之间的角度A3可以在20度至160度的范围内，但不限于此。脊1308的高度H1可以在2mm至5mm的范围内，但不限于此。在示例中，高度H1可以是约2.5mm。在实施例中，第一部分1310的长度L1可以基本上等于第二部分1312的长度L2。在另一实施例中，第一部分1310和第二部分1312的长度L1、L2可以彼此不同。
第二部分1312限定多个开口1314(图13中仅示出了一个)，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。开口1314的数量可以根据应用要求而变化。在示例中，每个脊1308可以包括沿着管状部件1302的圆周均匀间隔开的七个开口1314。然而，开口1314之间的角间距可以是不均匀的，并且可以根据应用要求而变化。每个开口1314相对于中心轴线E-E'以角度A4倾斜。具体地，角度A4被限定在开口1314的法线与水平面HP1之间。角度A4可以在38度至40度的范围内，但不限于此。在实施例中，每个开口1314具有合适的形状。在示例中，每个开口1314具有至少3.14平方毫米(mm2)的面积。每个开口1314的形状和尺寸可以根据应用要求而变化。在各种实施例中，每个开口1314的形状可以是但不限于圆形、卵形、多边形或椭圆形。
脊1308可以允许控制管状部件1302内的一种或多种声学模式(例如，驻波)。开口1314可以在多个位置处将管状部件1302的内部暴露于大气，以打破一种或多种声学模式。第一部分1310和第二部分1312的几何形状可以减少或消除排气通过开口1314的逸出。具体地，第一部分1310可以引导排气背离开口1314，如箭头B2所指示。第一部分1310和第二部分1312的几何形状也可以产生与第二部分1312相邻的低压区，该低压区减少或消除排气通过开口1314的逸出。如角度A4所指示，每个开口1314相对于水平面HP1的倾斜也可以减少或消除排气通过开口1314的逸出。因此，脊1308可以允许在没有任何附加调谐元件的情况下控制管状部件1302内的一种或多种声学模式，同时减少或消除排气的逸出。
图14展示了根据本披露的另一实施例的管状部件1402的立体图。管状部件1402包括内表面1404和外表面1406，使得内表面1404限定初级排气流动路径，如箭头B3所指示。管状部件1402设置成与车辆排气系统100(图1所示)的该一个或多个排气部件104处于流体连通。该一个或多个排气部件104流体地联接到发动机102。在一些实施例中，管状部件1402是车辆排气系统100的排气构件108。管状部件1402的外径OD、内径ID、厚度TH和长度LT可以根据应用要求而变化。
管状部件1402沿着中心轴线F-F'从入口端1403延伸到出口端1405。管状部件1402包括相对于管状部件1402的中心轴线F-F'彼此间隔开的多个脊1408。在展示的实施例中，管状部件1402包括两个脊1408。然而，根据应用要求，管状部件1402可以包括多于两个脊1408。该两个脊1408隔开距离D2。距离D2可以根据应用要求而变化。
图15是管状部件1402的这些脊1408中的一个的截面侧视图。参考图14和图15，每个脊1408至少部分地沿着管状部件1402的圆周延伸。每个脊1408包括第一部分1410，该第一部分从管状部件1402向内成角度地延伸。每个脊1408进一步包括第二部分1412，该第二部分设置在第一部分1410的下游。第二部分1412从管状部件1402向内成角度地延伸。第二部分1412与第一部分1410相邻。换句话说，第二部分1412直接连接到第一部分1410。第二部分1412进一步限定多个开口1414，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。
第一部分1410和第二部分1412中的每一者沿着中心轴线F-F'弯曲。进一步地，第一部分1410和第二部分1412具有基本相似的形状。除了开口1414之外，脊1408可以关于脊轴线G-G'基本对称。在替代性实施例中，第一部分1410和第二部分1412可以具有不同形状。第一部分1410和第二部分1412中的每一者包括从管状部件1402延伸的第一区段1416和从第一区段1416延伸的第二区段1418。第一区段1416相对于中心轴线F-F'向外弯曲。第二区段1418相对于中心轴线F-F'向内弯曲。在实施例中，第一区段1416的曲率半径R1可以不同于第二区段1418的曲率半径R2。例如，曲率半径R1可以大于曲率半径R2。第二区段1418相接以形成脊1408的倒圆端。脊1408进一步具有沿着脊轴线G-G'测量的高度H2。
开口1414的数量可以根据应用要求而变化。在展示的实施例中，每个脊1408包括多个开口1414，该多个开口沿着管状部件1402的圆周均匀间隔开。然而，开口1414之间的角间距可以是不均匀的，并且可以根据应用要求而变化。每个开口1414相对于中心轴线F-F'以角度A5倾斜。具体地，角度A5被限定在开口1414的法线与水平面HP2之间。在实施例中，每个开口1414具有合适的形状。在示例中，每个开口1414具有至少3.14mm2的面积。每个开口1414的形状和尺寸可以根据应用要求而变化。在各种实施例中，每个开口1414的形状可以是但不限于圆形、卵形、多边形或椭圆形。每个开口1414的中心与脊轴线G-G'之间的距离D3可以根据应用要求而变化。
脊1408可以允许控制管状部件1402内的一种或多种声学模式(例如，驻波)。开口1414可以在多个位置处将管状部件1402的内部暴露于大气，以打破一种或多种声学模式。第一部分1410和第二部分1412的几何形状可以减少或消除排气通过开口1414的逸出。具体地，第一部分1410可以引导排气背离开口1414，如箭头B4所指示。第一部分1410和第二部分1412的几何形状也可以产生与第二部分1412相邻的低压区，该低压区减少或消除排气通过开口1414的逸出。如角度A5所指示，每个开口1414相对于水平面HP2的倾斜也可以减少或消除排气通过开口1414的逸出。因此，脊1408可以允许在没有任何附加调谐元件的情况下控制管状部件1402内的一种或多种声学模式，同时减少或消除排气的逸出。
图16展示了根据本披露的另一实施例的管状部件1602的立体图。管状部件1602包括内表面1604和外表面1606，使得内表面1604限定初级排气流动路径，如箭头B5所指示。管状部件1602设置成与车辆排气系统100(图1所示)的该一个或多个排气部件104处于流体连通。该一个或多个排气部件104流体地联接到发动机102。在一些实施例中，管状部件1602是车辆排气系统100的排气构件108。
管状部件1602沿着中心轴线H-H'从入口端1603延伸到出口端1605。管状部件1602包括相对于管状部件1602的中心轴线H-H'彼此间隔开的多个脊1608。管状部件1602在结构上基本类似于上面参考图14和图15描述的管状部件1402。然而，管状部件1602包括三个脊1608，而不是两个脊1408。每个脊1608基本上类似于管状部件1402的脊1408。每个脊1608包括第一部分1610、第二部分1612和多个开口1614，它们分别类似于脊1408的第一部分1410、第二部分1412和多个开口1414。脊1608可以允许控制管状部件1602内的一种或多种声学模式。在展示的实施例中，脊1608沿着管状部件1602的长度设置。替代性地，脊1608可以沿着管状部件1602的长度不均匀地设置。进一步地，相邻的脊1608之间的距离D4可以根据应用要求而变化。
应当注意，上面提供的管状部件1302、1402、1602的各种尺寸细节本质上是示例性的，并且尺寸可以根据应用要求而变化。
图17是包括至少一个脊1708的管状部件1702的截面侧视图。在实施例中，管状部件1702是图1的车辆排气系统100的排气构件108。脊1708可以基本类似于图14和图15所示的脊1408。脊1708包括第一部分1710和与第一部分1710相邻的第二部分1712。第一部分1710从管状部件1702向内成角度地延伸。第二部分1712从管状部件1702向内成角度地延伸。脊1708限定穿过其中的多个开口1714。管状部件1702进一步限定设置在脊1708的下游的多个管开口1715。管开口1715延伸穿过管状部件1702。管开口1715沿着管状部件1702的长度与脊1708轴向地间隔开。管开口1715中的一些可以沿着管状部件1702的长度彼此轴向地间隔开。进一步地，管开口1715中的一些可以彼此成角度地间隔开。例如，管开口1715可以布置成多个成角度的排，这些排沿着管状部件1702的长度设置。管开口1715可以允许控制管状部件1702内的一种或多种声学模式(例如，驻波)。
图18是包括至少一个脊1808的管状部件1802的截面侧视图。在实施例中，管状部件1802是图1的车辆排气系统100的排气构件108。脊1808的形状可以基本上类似于图14和图15所示的脊1408的形状。脊1808包括第一部分1810和与第一部分1810相邻的第二部分1812。第一部分1810从管状部件1802向内成角度地延伸。第二部分1812从管状部件1802向内成角度地延伸。然而，脊1808没有任何开口。管状部件1802进一步限定设置在脊1808的下游的多个管开口1815。管开口1815延伸穿过管状部件1802。管开口1815沿着管状部件1802的长度与脊1808轴向地间隔开。管开口1815中的一些可以沿着管状部件1802的长度彼此轴向地间隔开。进一步地，管开口1815中的一些可以彼此成角度地间隔开。例如，管开口1815可以布置成多个成角度的排，这些排沿着管状部件1802的长度设置。管开口1815可以允许控制管状部件1802内的一种或多种声学模式(例如，驻波)。
图19是管状部件1902的立体图。管状部件1902包括内表面1904和外表面1906，使得内表面1904限定初级排气流动路径，如箭头B6所指示。管状部件1902设置成与车辆排气系统100(图1所示)的该一个或多个排气部件104处于流体连通。在实施例中，管状部件1902是图1的车辆排气系统100的排气构件108。管状部件1902沿着中心轴线I-I'从入口端1903延伸到出口端1905。
管状部件1902包括脊1908。脊1908的形状和尺寸可以基本类似于图14和图15所示的脊1408。然而，脊1908没有任何开口。脊1908包括第一部分1910和第二部分1912。管状部件1902进一步限定设置在脊1908的下游的多个管开口1915。管开口1915延伸穿过管状部件1902。管开口1915沿着管状部件1902的长度与脊1908轴向地间隔开。管开口1915可以以任何合适的方式布置在管状部件1902上，使得管开口1915设置在脊1908的角度范围内。每个管开口1915具有圆形形状。管开口1915可以允许控制管状部件1902内的一种或多种声学模式(例如，驻波)。
图20是管状部件2002的立体图。管状部件2002包括内表面2004和外表面2006，使得内表面2004限定初级排气流动路径，如箭头B7所指示。管状部件2002设置成与车辆排气系统100(图1所示)的该一个或多个排气部件104处于流体连通。在实施例中，管状部件2002是图1的车辆排气系统100的排气构件108。管状部件2002沿着中心轴线J-J'从入口端2003延伸到出口端2005。
管状部件2002包括类似于图19所示的脊1908的脊2008。脊2008包括第一部分2010和第二部分2012。脊2008没有任何开口。管状部件2002进一步限定设置在脊2008的下游的多个管开口2015。管开口2015延伸穿过管状部件2002。管开口2015沿着管状部件2002的长度与脊2008轴向地间隔开。管开口2015可以以任何合适的方式布置在管状部件2002上，使得管开口2015设置在脊2008的角度范围内。每个管开口2015被成形为像狭槽。具体地，每个管开口2015具有卵形形状。管开口2015可以允许控制管状部件2002内的一种或多种声学模式(例如，驻波)。
图21是管状部件2102的立体图。在实施例中，管状部件2102是图1的车辆排气系统100的排气构件108。管状部件2102具有限定中心轴线K-K'的基本中空的圆柱形构型。
管状部件2102包括上游管2104和下游管2106。上游管2104具有第一端2108和第二端2110。第一端2108可以被理解为上游管2104的入口端，第二端2110可以被理解为该上游管的出口端。排气从第一端2108流过上游管2104到达第二端2110。类似地，下游管2106具有第三端2112和第四端2114。第四端2114可以被理解为下游管2106的出口端。
排气在上游管2104的第一端2108处进入管状部件2102，并且通过限定初级排气流动路径的下游管2106的第四端2114离开。根据应用要求，下游管2106的第四端2114可以进一步联接到车辆排气系统100的任何其他合适的部件。
上游管2104和下游管2106彼此联接。在实施例中，上游管2104和下游管2106通过焊接彼此联接。在其他实施例中，上游管2104和下游管2106可以通过任何其他合适的机械接合技术彼此联接，并且本披露不限于通过任何方式接合上游管2104和下游管2106。
在实施例中，管接头2116在下游管2106的第三端2112处形成在上游管2104与下游管2106之间。管接头2116可以延伸360度。上游管2104包括多个脊2118，该多个脊设置成与管接头2116相邻。在展示的实施例中，上游管2104包括没有任何开口的三个脊2118。每个脊2118的形状基本上类似于图18所示的脊1808的形状。脊2118可以是定位脊，这些定位脊使得能够制造接近下游管2106的背侧或内部的入口。
下游管2106的第三端2112至少部分地包围上游管2104的第二端2110。上游管2104和下游管2106一起限定接合区域(未示出)。接合区域延伸跨过上游管2104和下游管2106两者的重叠范围。上游管2104在第二端2110处的直径可以小于下游管2106在第三端2112处的直径，以便于下游管2106至少部分地包围上游管2104。可以设想，上游管2104和下游管2106的直径除了接合区域之外基本相等。
下游管2106至少部分地限定接合区域内的开口(未示出)。该开口为排气提供了次级排气流动路径。流经次级排气流动路径的排气的体积小于流经初级排气流动路径的排气的体积。上游管2104具有圆形形状，并且在接合区域具有直的轮廓。在实施例中，接合区域可以用金属丝网(未示出)填充。
虽然参考以上实施例已经具体地示出和描述了本披露的方面，但本领域技术人员将理解，在不脱离所披露的精神和范围的情况下，通过修改所披露的机器、系统和方法可以设想到多个不同的附加实施例。这样的实施例应被理解为落入本披露的范围内，本披露的范围是基于权利要求及其任何等效物来确定的。

Claims (12)

1.一种车辆排气系统(100)，包括：
管状部件(202，1302)，该管状部件具有内表面(204，1304)和外表面(206，1306)，使得该内表面(204，1304)限定初级排气流动路径(B1)，其中，该管状部件(202，1302)沿着中心轴线(E-E'，X-X')从入口端(208)延伸到出口端(210)，该管状部件(1302)包括相对于该管状部件(202，1302)的中心轴线(E-E'，X-X')彼此间隔开的多个脊(1308)，每个脊(1302)至少部分地沿着该管状部件(202，1302)的圆周延伸，每个脊(1308)包括：
第一部分(1310)，该第一部分从该管状部件(202，1302)向内成角度地延伸；以及
第二部分(1312)，该第二部分设置在该第一部分(1310)的下游，该第二部分(1312)从该管状部件(202，1302)向内成角度地延伸，其中，该第二部分(1312)限定多个开口(1314)，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。
2.如权利要求1所述的车辆排气系统(100)，其中，该第一部分(1310)和该第二部分(1312)中的每一者沿着该中心轴线(E-E'，X-X')弯曲。
3.如权利要求1所述的车辆排气系统(100)，其中，该第一部分(1310)和该第二部分(1312)中的每一者沿着该中心轴线(E-E'，X-X')是直的。
4.如权利要求1所述的车辆排气系统(100)，其中，该第二部分(1312)与该第一部分(1310)相邻。
5.如权利要求1所述的车辆排气系统(100)，其中，每个开口(1314)具有至少为3.14mm2的面积。
6.一种车辆排气系统(100)，包括：
一个或多个排气部件(104)，该一个或多个排气部件流体地联接到发动机(102)；以及
管状部件(202，1302)，该管状部件设置成与该一个或多个排气部件(104)处于流体连通，该管状部件(202，1302)具有内表面(204，1304)和外表面(206，1306)，使得该内表面(204，1304)限定初级排气流动路径(B1)，其中，该管状部件(202，1302)沿着中心轴线(E-E'，X-X')从入口端(208)延伸到出口端(210)，该管状部件(202，1302)包括相对于该管状部件(202，1302)的中心轴线(E-E'，X-X')彼此间隔开的多个脊(1308)，每个脊(1308)至少部分地沿着该管状部件(202，1302)的圆周延伸，每个脊(1308)包括：
第一部分(1310)，该第一部分从该管状部件(202，1302)向内成角度地延伸；以及
第二部分(1312)，该第二部分设置成与该第一部分(1310)相邻并且设置在该第一部分的下游，该第二部分(1312)从该管状部件(202，1302)向内成角度地延伸，其中，该第二部分(1312)限定多个开口(1314)，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。
7.如权利要求6所述的车辆排气系统(100)，其中，该第一部分(1310)和该第二部分(1312)中的每一者沿着该中心轴线(E-E'，X-X')弯曲。
8.如权利要求6所述的车辆排气系统(100)，其中，该第一部分(1310)和该第二位置(1312)中的每一者沿着该中心轴线(E-E'，X-X')是直的。
9.如权利要求6所述的车辆排气系统(100)，其中，每个开口(1314)具有至少为3.14mm2的面积。
10.一种车辆排气系统(100)，包括：
管状部件(202，1302，1702)，该管状部件具有内表面(204，1304)和外表面(206，1306)，使得该内表面(204，1304)限定初级排气流动路径(B1)，其中，该管状部件(202，1302，1702)沿着中心轴线(E-E'，X-X')从入口端(208)延伸到出口端(210)，该管状部件(202，1302，1702)包括至少一个脊(1708)，该至少一个脊至少部分地沿着该管状部件(202，1302，1702)的圆周延伸，该至少一个脊(1708)包括：
第一部分(1310，1710)，该第一部分从该管状部件(202，1302，1702)向内成角度地延伸；以及
第二部分(1312，1712)，该第二部分设置在该第一部分(1310)的下游，该第二部分(1312)从该管状部件(202，1302，1702)向内成角度地延伸；以及
其中，该管状部件(202，1302，1702)进一步限定多个管开口(1715)，该多个管开口延伸穿过该管状部件并且设置在该至少一个脊(1708)的下游。
11.如权利要求10所述的车辆排气系统(100)，其中，该第二部分(1312，1712)限定多个开口(1308，1714)，该多个开口延伸穿过该第二部分并且彼此间隔开。
12.如权利要求10所述的车辆排气系统(100)，其中，该第二部分(1312，1712)与该第一部分(1310，1710)相邻。
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